FacMed.3emeAnn e 2010

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Agents des maladies infectieuses Prions : maladies dgnratives du systme nerveux(maladie de Creutzfeldt Jakob) Virus : 20 200 nm Bactries Champignons Parasites. 2. Qu'est ce qu'une bactrie ?Bactrie = tre vivant, unicellulairePoids d'une cellule = 10-12 g (poids sec = 3x10-13 g) D

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Presentation Transcript


1. FacMed.3emeAnnée 2010/11MicrobiologiE ALLAG H. Structures bacteriennes 1

2. Agents des maladies infectieuses Prions : maladies dégénératives du système nerveux (maladie de Creutzfeldt Jakob) Virus : 20 – 200 nm Bactéries Champignons Parasites 2

3. Qu’est ce qu’une bactérie ? Bactérie = être vivant, unicellulaire Poids d’une cellule = 10-12 g (poids sec = 3x10-13 g) • Découverte du monde bactérien : début du 18ème siècle grâce au microscope • Étude des bactéries : Louis Pasteur (1822-1895) découverte du rôle des bactéries dans - les fermentations - les maladies • Classement : Eucaryotes : membrane nucléaire (algues, champignons, protozoaires) Procaryotes : un seul chromosome, pas de membrane nucléaire toujours unicellulaire (bactéries, algues bleues) 3

4. Domaines de la bactériologie Science médicale : pathologie infectieuse Science fondamentale : bactéries et virus = outils en génétique et biologie moléculaire Science extra-médicale concernant : - L’agriculture : bactéries interviennent dans cycles naturels de C, N, S - L’industrie alimentaire : . rôle dans les fermentations . contamination des aliments (Salmonelles, Listéria) - L’industrie chimique et pharmaceutique : . production d’antibiotiques . armes de guerre 4

5. Moyens d’étude de la structure bactérienne A)• microscopie optique (x 1000 à 1500) morphologie, groupement Coloration de Gram inventée en 1884 ®violet : Gram + ®rose : Gram – B)• microscopie électronique (x > 10 000) structure fine des bactéries C)• fractionnement des bactéries Constituants libérés, séparés, analysés 5

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9. Morphologie bactérienne 1)• forme : - coques = sphères - bacilles = bâtonnets - spirilles 2)• taille : ~1 µ de large x quelques µ de long 3)• groupement des bactéries caractéristique de l’espèce : isolées, par 2, amas, chaînettes, en palissades… 4)Combinaison entre - forme, caractérise les bactéries - coloration - et groupement 9

10. Anatomie bactérienne (cellule procaryote) Eléments obligatoires : Eléments inconstamment présents : - chromosome - plasmides - cytoplasme - vacuoles, substances de réserve - ribososomes - capsule - membrane cytoplasmique - flagelles - paroi - pili (pilus commun et pilus sexuel) - spore Eléments absents : * véritable noyau * mitochondrie * réticulum endoplasmique * appareil de Golgi 10

11. Constituants de la cellule bactérienne • Rôle pour la bactérie • Implications médicales dans - pouvoir pathogène - diagnostic biologique (direct et indirect) - études épidémiologiques (comparaison de souches) - sensibilité aux antibiotiques - vaccins 11

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13. Structures constantes • Paroi • Membrane cytoplasmique • Appareil nucléaire • Cytoplasme Structures inconstantes • Capsule • Couche S • Flagelles • Fimbriae, Pili • Spore • Eléments génétiques mobiles 13

14. A)Chromosome - absence de membrane nucléaire - filament unique d’ADN . bicaténaire . circulaire . surenroulé - 1000 fois plus long que la bactérie (masse ~ 2000MDa) - protéines fixées dessus: - ADN et ARN polymérases - topoisomérases : réalisent les torsades 14

15. A’)Chromosome : intérêt médical • Identification bactérienne : mise en évidence de gènes • Épidémiologie : comparaison des génomes des souches bactériennes • Cible d’antibiotiques : - quinolones : inhibition des topoisomérases - rifamycine : inhibition de l’ARN polymérase (=> de la transcription) - nitro-imidazolés : fragmentation de l’ADN 15

16. B)Plasmides structures génétiques non essentielles (inconstantes) ADN double brin, surenroulé de 1 à 1000 kb (en moyenne 0,5 à 5% de la taille du chromosome) cytoplasmique, de réplication autonome transférable à d’autres bactéries par conjugaison exemples : - plasmides porteurs de gènes intervenant dans le pouvoir pathogène (gènes de virulence, de toxines…) - plasmides de résistance aux antibiotiques - Facteur F transfert de fragments de chromosome par conjugaison 16

17. C)Cytoplasme • composés solubles • composés de réserve • ARN • ribosomes 17

18. D)Ribosomes • Nombreux : ~ 20 000 / bactérie • Constitution : comportent 2 sous unités (50S et 30S) constituées de protéines + ARN (23S et 16S) • Rôle dans la synthèse protéique • Cible d’antibiotiques qui agissent en perturbant la synthèse protéique - aminosides - cyclines - phénicols - macrolides - acide fusidique 18

19. E)Membrane cytoplasmique interface entre cytoplasme et structures externes sous la paroi • Constitution - protéines dispersées dans - double couche de phospholipides absence de cholestérol micro. électronique : aspect trilamellaire • Lieu de fixation des flagelles et d’initiation de leur mouvement 19

20. E’)Membrane cytoplasmique : nombreuses fonctions • Responsable des échanges - transferts passifs : barrière osmotique - pénétration active et sélective : perméases - sortie des protéines : systèmes de sécrétion • Transmission des informations de l’environnement : protéine signal • Enzymes de la chaîne respiratoire (même rôle que la mitochondrie dans cellule eucaryote) • Cible de substances antibactériennes : - phénols, antiseptiques cationiques - antibiotiques polypeptidiques : fixation sur les phospholipides 20

21. F)Paroi enveloppe rigide ®forme (exosquelette) ®protection ®contient la pression osmotique interne différente chez les Gram positif et les Gram négatif mais comporte un polymère commun, partie la plus interne : PEPTIDOGLYCANE = MUREINE = MUCOPEPTIDE macromolécule (= sac entourant la bactérie) de structure réticulée : - chaines polysaccharidiques reliées par des - chainons peptidiques 21

22. F’)Paroi : peptidoglycane ou muréine · constitution : - chaines polysaccharidiques . acide N-acétyl muramique = NAM . N-acétyl glucosamine = NAG - chainons peptidiques . branchés sur l’acide muramique (NAM) . et reliés entre eux par une chaîne peptidique · biosynthèse : - enzymes (transpeptidase, carboxypeptidase) sur lesquelles se fixent les AB béta-lactamines = protéines se liant à la pénicilline ou PLP 22

23. F’a)Paroi chez les GRAM POSITIF : épaisse (30 à 50 nm) · peptidoglycane = constituant majeur (30% du poids sec), nombreuses couches · autres constituants fixés dans - le peptidoglycane : - acides teichoïques - polysaccharides - protéines - la mb. cytoplasmiq 23

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26. F’b)Paroi chez les GRAM NEGATIF : plus complexe peptidoglycane : couche mince (3-5 nm) (< 15% du poids sec) espace périplasmique membrane externe : - double couche de phospholipides - couche externe de lipopolysaccharide (LPS) - protéines : - de structure (OmpA) - de transport - porines : perméabilité - d’adhérence 26

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28. F’c)Paroi des GRAM NEGATIF : structure du LPS couche externe de lipopolysaccharide (LPS) = endotoxine, avec 3 régions : • lipides (lipide A) • rattachés au core ou noyau polysaccharidique de base • sur lequel est fixé un polysaccharide complexe immunogène (antigène O) se développant à l’extérieur de la paroi 28

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